RU2406573C1 - Colour plus transparent multilayer coat - Google Patents
Colour plus transparent multilayer coat Download PDFInfo
- Publication number
- RU2406573C1 RU2406573C1 RU2009126133A RU2009126133A RU2406573C1 RU 2406573 C1 RU2406573 C1 RU 2406573C1 RU 2009126133 A RU2009126133 A RU 2009126133A RU 2009126133 A RU2009126133 A RU 2009126133A RU 2406573 C1 RU2406573 C1 RU 2406573C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- composition according
- film
- composition
- forming composition
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
- C09D133/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
- C09D163/10—Epoxy resins modified by unsaturated compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/50—Multilayers
- B05D7/52—Two layers
- B05D7/53—Base coat plus clear coat type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D131/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid, or of a haloformic acid; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D131/06—Homopolymers or copolymers of esters of polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
- C09D133/062—Copolymers with monomers not covered by C09D133/06
- C09D133/068—Copolymers with monomers not covered by C09D133/06 containing glycidyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2451/00—Type of carrier, type of coating (Multilayers)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
- C08L33/062—Copolymers with monomers not covered by C08L33/06
- C08L33/068—Copolymers with monomers not covered by C08L33/06 containing glycidyl groups
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31511—Of epoxy ether
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Данное изобретение относится к многослойным «цветным плюс прозрачным» покрытиям, а более конкретно к многослойным покрытиям на основе эпоксидно-кислотных прозрачных покрытий и базовым или цветным покрытиям на водной основе.This invention relates to multilayer “color plus transparent” coatings, and more particularly to multilayer coatings based on epoxy-acid transparent coatings and base or color coatings based on water.
Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Системы "цветных плюс прозрачных" покрытий, включающие нанесение на подложку окрашенного или пигментированного базового покрытия с последующим нанесением на базовое покрытие прозрачного или неокрашенного верхнего покрытия, становятся все более и более популярными в качестве первичной отделки автомобилей. "Цветные плюс прозрачные" системы обладают замечательным блеском и четкостью изображения, и для этих свойств особенно важно верхнее прозрачное покрытие.Color plus transparent coating systems, including applying a painted or pigmented basecoat to a substrate, followed by applying a transparent or unpainted topcoat to the basecoat, are becoming more and more popular as primary car finishes. The “color plus transparent” systems have remarkable brilliance and sharpness of the image, and the top transparent coating is especially important for these properties.
Патент США № 4,650,718 раскрывает прозрачные покрытия на основе поликислотного и полиэпоксидного отвердителя. Хотя такие прозрачные покрытия обеспечивают прекрасные физические свойства, такие как устойчивость к травлению кислотой, желательно улучшение устойчивости к влажности, царапанию и истиранию. Также желателен улучшенный внешний вид поверх базовых покрытий на водной основе.US patent No. 4,650,718 discloses transparent coatings based on polyacid and polyepoxide hardener. Although such transparent coatings provide excellent physical properties, such as resistance to acid etching, it is desirable to improve resistance to moisture, scratching and abrasion. An improved appearance over water-based basecoats is also desirable.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Раскрыта композиция многокомпонентного многослойного покрытия, содержащая пигментированную пленкообразующую композицию, служащую в качестве основного покрытия, и прозрачную пленкообразующую композицию, служащую в качестве прозрачного верхнего покрытия поверх базового покрытия, в которойA multicomponent multilayer coating composition is disclosed comprising a pigmented film-forming composition serving as a main coating and a transparent film-forming composition serving as a transparent topcoat over a base coating in which
(а) базовое покрытие наносят из пигментированной пленкообразующей композиции на водной основе, и(a) a base coat is applied from a water-based pigmented film-forming composition, and
(б) прозрачное внешнее покрытие наносят из пленкообразующей композиции, содержащей:(b) a transparent outer coating is applied from a film-forming composition containing:
(i) полиэпоксид и(i) polyepoxide and
(ii) поликислотный отвердитель, образованный размыканием кольца ангидрида многоосновной кислоты гидроксильными группами сложного полиэфира, полученного реакцией многоосновной кислоты с избытком полиола, в котором многоосновная кислота имеет углеводородную цепь, содержащую по меньшей мере 20 соседних атомов углерода между кислотными группами.(ii) a polyacid hardener formed by opening the ring of a polybasic acid anhydride with hydroxyl groups of a polyester obtained by reacting a polybasic acid with an excess of polyol, in which the polybasic acid has a hydrocarbon chain containing at least 20 adjacent carbon atoms between the acid groups.
Подробное изложение изобретенияDetailed description of the invention
Все использующиеся в настоящем документе числа, выражающие размеры, физические свойства, технологические параметры, количества ингредиентов, условия реакции и т.п., используемые в описании и формуле изобретения, должны пониматься как модифицируемые во всех случаях термином "примерно". Соответственно, если не указано обратное, численные значения, изложенные в следующем описании и формуле изобретения, являются приближениями, которые могут изменяться в зависимости от желательных свойств, которые требуется получить в соответствии с настоящим изобретением. По крайней мере, и не в качестве попытки ограничения применения доктрины эквивалентов к объему формулы изобретения, каждое численное значение следует рассматривать по меньшей мере в свете количества указанных значащих цифр и с использованием обычных методик округления. Также все интервалы, раскрытые в настоящем документе, следует считать включающими начальное и конечное значения интервала и охватывающими любой и все включенные в него подынтервалы. Например, указанный интервал "1-10", как следует полагать, включает любой и все подынтервалы между (и включительно) минимальным значением 1 и максимальным значением 10; то есть все подынтервалы, начинающиеся с минимального значения 1 или больше и заканчивающиеся максимальным значением 10 или меньше, например от 5,5 до 10. Также такие термины, как "нанесенный поверх" "примененный поверх", или "созданный поверх", которые используются в настоящем документе, означают нанесенный или созданный поверх, но необязательно в контакте с поверхностью. Например, композиция покрытия, "нанесенная поверх" подложки, не препятствует наличию одной или более других пленок покрытия с таким же или другим составом, расположенных между нанесенным покрытием и подложкой. Используемые в настоящем документе значения молекулярной массы, или Mn или Mw, являются определенными посредством гельпроникающей хроматографии с использованием полистирола в качестве стандарта. Также термин "полимер", который используется в настоящем документе, включает олигомеры, гомополимеры и сополимеры.All numbers used in this document expressing sizes, physical properties, technological parameters, amounts of ingredients, reaction conditions, etc. used in the description and claims are to be understood as being modified in all cases by the term “about”. Accordingly, unless otherwise indicated, the numerical values set forth in the following description and claims are approximations that may vary depending on the desired properties that are required to be obtained in accordance with the present invention. At least, and not as an attempt to limit the application of the doctrine of equivalents to the scope of the claims, each numerical value should be considered at least in light of the number of indicated significant digits and using conventional rounding techniques. Also, all intervals disclosed herein should be considered to include the start and end values of the interval and encompassing any and all sub-ranges included therein. For example, the indicated interval "1-10", as you should assume, includes any and all sub-intervals between (and inclusive) the minimum value of 1 and the maximum value of 10; that is, all sub-intervals starting with a minimum value of 1 or more and ending with a maximum value of 10 or less, for example from 5.5 to 10. Also terms such as "applied on top", "applied on top", or "created on top" that are used herein, means applied or created on top, but not necessarily in contact with a surface. For example, a coating composition "deposited on top" of a substrate does not preclude the presence of one or more other coating films with the same or different composition located between the applied coating and the substrate. The molecular weight values used herein, or Mn or Mw, are determined by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard. Also, the term "polymer", as used herein, includes oligomers, homopolymers and copolymers.
Базовое покрытие наносят из пигментированной пленкообразующей композиции на водной основе. Пленкообразующая композиция на водной основе настоящего изобретения может быть любой из композиций на водной основе, применимых в качестве базовых покрытий в автомобилях. Обычно такие композиции включают полимеры с реакционными функциональными группами, такими как гидроксил и карбоновая кислота, и отвердители, содержащие функциональные группы, способные вступать в реакцию с функциональными группами полимера, например аминопласт.The base coat is applied from a pigmented, film-based, water-based composition. The water-based film-forming composition of the present invention can be any of the water-based compositions useful as basecoats in automobiles. Typically, such compositions include polymers with reactive functional groups, such as hydroxyl and carboxylic acid, and hardeners containing functional groups capable of reacting with the functional groups of the polymer, for example, an aminoplast.
Применимые пленкообразующие полимеры, содержащие функциональные группы (также называемые сшиваемыми пленкообразующими смолами), включают акриловые полимеры и сополимеры, сложные полиэфиры, полиуретаны, простые полиэфиры и их смеси. Данные полимеры могут быть самосшивающимися или сшитыми в результате реакции с пригодными сшивающими материалами, включенными в композицию покрытия.Suitable film-forming polymers containing functional groups (also called crosslinkable film-forming resins) include acrylic polymers and copolymers, polyesters, polyurethanes, polyethers and mixtures thereof. These polymers can be self-crosslinking or crosslinked by reaction with suitable crosslinking materials included in the coating composition.
Пригодные акриловые полимеры и сополимеры включают сополимеры одного или более алкиловых сложных эфиров акриловой кислоты или метакриловой кислоты, необязательно вместе с одним или более другим полимеризующимся этиленненасыщенным мономером. Применимые алкиловые сложные эфиры акриловой кислоты или метакриловой кислоты включают алифатические алкиловые сложные эфиры, содержащие от 1 до 30, а именно 4-18 атомов углерода в алкильной группе. Неограничивающие примеры включают метилметакрилат, этилметакрилат, бутилметакрилат, этилакрилат, бутилакрилат и 2-этилгексилакрилат. Другие пригодные сополимеризуемые этиленненасыщенные мономеры включают винилароматические соединения, такие как стирол и винилтолуол; нитрилы, такие как акрилонитрил и метакрилонитрил; винили- и винилиденгалогениды, такие как винилхлорид и винилиденфторид; и виниловые сложные эфиры, такие как винилацетат.Suitable acrylic polymers and copolymers include copolymers of one or more alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, optionally together with one or more other polymerizable ethylenically unsaturated monomers. Suitable alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid include aliphatic alkyl esters containing from 1 to 30, namely 4-18 carbon atoms in the alkyl group. Non-limiting examples include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate. Other suitable copolymerizable ethylenically unsaturated monomers include vinyl aromatic compounds such as styrene and vinyl toluene; nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinyl and vinylidene halides such as vinyl chloride and vinylidene fluoride; and vinyl esters such as vinyl acetate.
Акриловый сополимер может содержать гидроксильные функциональные группы, которые часто встроены в полимер путем включения одного или более мономеров с гидроксильными функциональными группами в реагенты, используемые для получения сополимера. Применимые мономеры с гидроксильными функциональными группами включают гидроксиалкилакрилаты и метакрилаты, предпочтительно содержащие 2-4 атома углерода в гидроксиалкильной группе, такие как гидроксиэтилакрилат, гидроксипропилакрилат, 4-гидроксибутилакрилат, аддукты капролактона с гидроксильными функциональными группами и гидроксиалкилакрилаты, и соответствующие метакрилаты. Акриловый полимер может быть получен использованием N-(алкоксиметил)акриламидов и N-(алкоксиметил)метакриламидов, что приводит к самосшивающимся акриловым полимерам.The acrylic copolymer may contain hydroxyl functional groups, which are often incorporated into the polymer by incorporating one or more hydroxyl functional monomers into the reagents used to make the copolymer. Suitable hydroxyl functional monomers include hydroxyalkyl acrylates and methacrylates, preferably containing 2-4 carbon atoms in the hydroxyalkyl group, such as hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, caprolactone adducts with hydroxyl functional groups, and hydroxyalkyl acrylates, and the corresponding hydroxyalkyl acrylates. An acrylic polymer can be prepared using N- (alkoxymethyl) acrylamides and N- (alkoxymethyl) methacrylamides, which leads to self-crosslinking acrylic polymers.
Акриловые полимеры могут быть получены способами водно-эмульсионной полимеризации и использоваться непосредственно для получения композиции покрытия на водной основе или способами полимеризации в органическом растворе с помощью групп, способных к образованию солей, таких как аминовая или кислотная группы. После нейтрализации данных групп основанием или кислотой полимеры могут быть растворены в водной среде. Обычно пригодные сшиваемые пленкообразующие смолы имеют среднемассовую молекулярную массу более 2000 граммов на моль, такую как в пределах от 2000 до 100000 граммов на моль (как определено гельпроникающей хроматографией с использованием полистирола в качестве стандарта), и эквивалентную массу гидроксила в пределах от 400 до 4000 граммов на эквивалент. Термин "эквивалентная масса" является величиной, рассчитанной на основании относительных количеств различных ингредиентов, используемых в создании указанного материала, и основан на сухих веществах указанного материала. Относительные количества являются такими, которые приводят к теоретической массе материала в граммах, а именно полимера, полученного из ингредиентов, и дают теоретическое число определенных функциональных групп, которые присутствуют в полученном полимере. Теоретическую массу полимера делят на теоретическое число для получения эквивалентной массы. Например, эквивалентная масса гидроксила основана на эквивалентах реакционных боковых и/или концевых гидроксильных групп в гидроксилсодержащем полимере.Acrylic polymers can be prepared by water-emulsion polymerization methods and used directly to prepare a water-based coating composition or by polymerization methods in an organic solution using groups capable of forming salts, such as amine or acid groups. After neutralizing these groups with a base or acid, the polymers can be dissolved in an aqueous medium. Typically suitable crosslinkable film-forming resins have a weight average molecular weight of more than 2000 grams per mole, such as in the range of 2000 to 100000 grams per mole (as determined by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard), and an equivalent hydroxyl mass in the range of 400 to 4000 grams on the equivalent. The term "equivalent weight" is a value calculated on the basis of the relative amounts of the various ingredients used in the creation of the specified material, and is based on the solids of the specified material. Relative amounts are those that result in the theoretical weight of the material in grams, namely, the polymer obtained from the ingredients, and give the theoretical number of specific functional groups that are present in the resulting polymer. The theoretical mass of the polymer is divided by the theoretical number to obtain an equivalent mass. For example, an equivalent hydroxyl mass is based on equivalents of the reaction side and / or terminal hydroxyl groups in the hydroxyl-containing polymer.
Помимо акриловых полимеров, смолистое связующее вещество для композиции базового покрытия может быть сложным полиэфиром. Такие полимеры могут быть приготовлены известным способом путем конденсации полиолов и поликарбоновых кислот. Пригодные полиолы включают этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, 1,6-гексиленгликоль, неопентилгликоль, диэтиленгликоль, глицерин, триметилолпропан, пентаэритрит и диметилолпропионовую кислоту.In addition to acrylic polymers, the resinous binder for the basecoat composition may be a polyester. Such polymers can be prepared in a known manner by condensation of polyols and polycarboxylic acids. Suitable polyols include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, 1,6-hexylene glycol, neopentyl glycol, diethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol and dimethylolpropionic acid.
Пригодные поликарбоновые кислоты включают янтарную кислоту, адипиновую кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, фталевую кислоту, тетрагидрофталевую кислоту, гексагидрофталевую кислоту и тримеллитовую кислоту. Помимо поликарбоновых кислот, могут использоваться вышеуказанные функциональные эквиваленты поликарбоновых кислот, такие как ангидриды, если они существуют, или низшие алкиловые сложные эфиры поликарбоновых кислот, такие как метиловые сложные эфиры. Обычно в синтезе сложного полиэфира используют избыток кислоты или полиола с кислотной функциональной группой, такого как диметилолпропионовая кислота. Кислотная функциональная группа может быть по меньшей мере частично нейтрализована основанием, таким как органический амин, для растворения или диспергирования сложного полиэфира в воде.Suitable polycarboxylic acids include succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid and trimellitic acid. In addition to polycarboxylic acids, the above functional equivalents of polycarboxylic acids, such as anhydrides, if any, or lower alkyl esters of polycarboxylic acids, such as methyl esters, can be used. Typically, an excess of an acid or polyol with an acidic functional group such as dimethylolpropionic acid is used in the synthesis of the polyester. The acidic functional group can be at least partially neutralized with a base, such as an organic amine, to dissolve or disperse the polyester in water.
В качестве смолистого связующего вещества в базовом покрытии могут также использоваться полиуретаны. К полиуретанам, которые могут использоваться, относятся такие, которые образуются путем взаимодействия полиолов, в том числе полимерных полиолов, таких как сложноэфирные полиолы или акриловые полиолы, такие как указанные выше, с полиизоцианатом так, чтобы эквивалентное отношение OH/NCO было больше чем 1:1, для того, чтобы в продукте присутствовали свободные гидроксильные группы. Кроме того, предпочтительно полиуретан содержит свободные кислотные группы, которые могут быть по меньшей мере частично нейтрализованы основанием, таким как органический амин, для растворения или диспергирования полиуретана в воде. Примером встраивания кислотных групп в полиуретан является использование смешанного полиола, такого как полимерный полиол и полиол с кислотной функциональной группой, такой как диметилолпропионовая кислота.Polyurethanes can also be used as the resinous binder in the basecoat. Polyurethanes that can be used include those formed by reacting polyols, including polymer polyols, such as ester polyols or acrylic polyols, such as those mentioned above, with a polyisocyanate such that the equivalent OH / NCO ratio is greater than 1: 1, so that free hydroxyl groups are present in the product. In addition, preferably the polyurethane contains free acid groups that can be at least partially neutralized with a base, such as an organic amine, to dissolve or disperse the polyurethane in water. An example of incorporation of acid groups into a polyurethane is the use of a mixed polyol, such as a polymer polyol and an acid functional polyol, such as dimethylol propionic acid.
Органический полиизоцианат, который используется для получения полиуретанового полиола, может быть алифатическим или ароматическим полиизоцианатом или смесью двух. Диизоцианаты являются предпочтительными, хотя вместо или в комбинации с диизоцианатами могут использоваться высшие полиизоцианаты.The organic polyisocyanate that is used to make the polyurethane polyol may be an aliphatic or aromatic polyisocyanate, or a mixture of the two. Diisocyanates are preferred, although higher polyisocyanates may be used instead of or in combination with diisocyanates.
Примерами пригодных ароматических диизоцианатов являются 4,4'-дифенилметандиизоцианат и толуол диизоцианат. Примерами пригодных алифатических диизоцианатов являются алифатические диизоцианаты с линейной цепью, такие как 1,6-гексаметилендиизоцианат. Также могут использоваться циклоалифатические диизоцианаты. Примеры включают изофорондиизоцианат и 4,4'-метилен-бис(циклогексилизоцианат). Примерами пригодных высших полиизоцианатов являются 1,2,4-триизоцианат бензола и полиметиленполифенилизоцианат.Examples of suitable aromatic diisocyanates are 4,4'-diphenylmethanediisocyanate and toluene diisocyanate. Examples of suitable aliphatic diisocyanates are linear chain aliphatic diisocyanates, such as 1,6-hexamethylene diisocyanate. Cycloaliphatic diisocyanates may also be used. Examples include isophorondiisocyanate and 4,4'-methylene bis (cyclohexyl isocyanate). Examples of suitable higher polyisocyanates are benzene 1,2,4-triisocyanate and polymethylene polyphenyl isocyanate.
Базовые покрытия на водной основе в "цветных плюс прозрачных" композициях раскрыты в патенте США № 4,403,003, и смолистые композиции, используемые в получении данных базовых покрытий, могут использоваться в практической реализации данного изобретения. Также в качестве смолистого связующего вещества в базовом покрытии могут использоваться полиуретаны на водной основе, такие как полученные в соответствии с патентом США № 4,147,679.Water-based basecoats in “color plus transparent” compositions are disclosed in US Pat. No. 4,403,003, and resinous compositions used in the preparation of these basecoats can be used in the practice of this invention. Also, water-based polyurethanes such as those obtained in accordance with US Pat. No. 4,147,679 can be used as the resinous binder in the basecoat.
Способная к сшиванию пленкообразующая смола может иметь кислотное число в пределах от 5 до 100 мг КОН на г смолы, а именно 20-100 мг КОН на г смолы. Кислотное число (количество миллиграммов КОН на грамм сухого вещества, требуемое для нейтрализации кислотных функциональных групп в смоле), является мерой количества кислотных функциональных групп в смоле.A crosslinkable film-forming resin may have an acid number in the range of 5 to 100 mg KOH per g resin, namely 20-100 mg KOH per g resin. The acid number (the number of milligrams of KOH per gram of dry matter required to neutralize the acid functional groups in the resin) is a measure of the amount of acid functional groups in the resin.
Обычно сшиваемая пленкообразующая смола присутствует в количестве в пределах от 40 до 94, а именно 50-80 мас.%, исходя из общей массы сухих веществ смолы композиции верхнего покрытия. Композиция покрытия на водной основе включает также один или больше отвердителей или сшивающих материалов, способных реагировать со сшиваемой пленкообразующей смолой с образованием сшитой пленки. Сшивающий материал может присутствовать в виде смеси с другими компонентами композиции покрытия на водной основе (традиционно называется системой с одним набором) или в отдельной композиции, которую перемешивают со сшиваемой пленкообразующей смолой за несколько часов до нанесения композиции покрытия на подложку (традиционно называется системой с двумя наборами).Typically, a crosslinkable film-forming resin is present in an amount ranging from 40 to 94, namely, 50-80 wt.%, Based on the total solids weight of the resin of the topcoat composition. The water-based coating composition also includes one or more hardeners or crosslinking materials capable of reacting with a crosslinkable film-forming resin to form a crosslinked film. The crosslinking material may be present as a mixture with other components of a water-based coating composition (traditionally called a single-set system) or in a separate composition that is mixed with a crosslinkable film-forming resin several hours before applying the coating composition to a substrate (traditionally called a two-set system )
Пригодные сшивающие материалы включают аминопласты и полиизоцианаты и их смеси. Применимые аминопластичные смолы основаны на продуктах присоединения формальдегида к веществу, несущему амино- или амидогруппу. Продукты конденсации, полученные из реакции спиртов и формальдегида с меламином, мочевиной или бензогуанамином являются наиболее распространенными и в настоящем документе являются предпочтительными. Хотя используемый альдегид чаще всего является формальдегидом, другие подобные продукты конденсации могут быть получены из других альдегидов, таких как уксусный альдегид, кротоновый альдегид, акролеин, бензальдегид, фурфурол, глиоксаль и т.п.Suitable crosslinking materials include aminos and polyisocyanates and mixtures thereof. Applicable aminoplastic resins are based on the addition products of formaldehyde to a material carrying an amino or amido group. Condensation products obtained from the reaction of alcohols and formaldehyde with melamine, urea or benzoguanamine are the most common and are preferred herein. Although the aldehyde used is most often formaldehyde, other similar condensation products can be obtained from other aldehydes such as acetic aldehyde, crotonic aldehyde, acrolein, benzaldehyde, furfural, glyoxal and the like.
Могут также использоваться продукты конденсации других аминов и амидов, например конденсации альдегида с триазинами, диазинами, триазолами, гуанадинами, гуанаминами и алкил- и арилзамещенными производными данных соединений, включая алкил- и арилзамещенные мочевины и алкил- и арилзамещенные меламины. Неограничивающие примеры таких соединений включают N,N'-диметилмочевину, бензомочевину, дициандиамид, формагуанамин, ацетогуанамин, гликолурил, аммелин, 3,5-диаминотриазол, триаминопиримидин, 2-меркапто-4,6-диаминопиримидин и карбамоилтриазины формулы C3N3(NHCOXR)3, в которой Х является азотом, кислородом или углеродом, a R является низшей алкильной группой, содержащей от одного до двенадцати атомов углерода, или смесью низших алкильных групп, таких как метил, этил, пропил, бутил, н-октил и 2-этилгексил. Такие соединения и их получение подробно описаны в патенте США № 5,084,541.Condensation products of other amines and amides may also be used, for example, the condensation of an aldehyde with triazines, diazines, triazoles, guanadines, guanamines and alkyl and aryl substituted derivatives of these compounds, including alkyl and aryl substituted ureas and alkyl and aryl substituted melamines. Non-limiting examples of such compounds include N, N'-dimethylurea, benzourea, dicyandiamide, formaguanamine, acetoguanamine, glycoluryl, ammeline, 3,5-diaminotriazole, triaminopyrimidine, 2-mercapto-4,6-diaminopyrimidine and carbamoyl triazines NH 3 R 3 C 3 N 3 R 3 C 3 N 3 R 3 ) 3 , in which X is nitrogen, oxygen or carbon, and R is a lower alkyl group containing from one to twelve carbon atoms, or a mixture of lower alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, n-octyl and 2- ethylhexyl. Such compounds and their preparation are described in detail in US Pat. No. 5,084,541.
Аминопластичные смолы предпочтительно содержат метилольные или подобные алкилольные группы, и в большинстве случаев по меньшей мере часть данных алкилольных групп этерифицирована реакцией со спиртом. Для этой цели может использоваться любой одноатомный спирт, включая метанол, этиловый спирт, пропанол, бутанол, пентанол, гексанол, гептанол, а также бензиловый спирт и другие ароматические спирты, циклические спирты, такие как циклогексанол, простые моноэфиры гликолей, и галогензамещенные или другие замещенные спирты, такие как 3-хлоропропанол и бутоксиэтанол. Аминопластичные смолы обычно в значительной степени алкилированы метанолом или бутанолом.Aminoplastic resins preferably contain methylol or similar alkylol groups, and in most cases at least a portion of these alkylol groups is esterified by reaction with alcohol. For this purpose, any monohydric alcohol may be used, including methanol, ethyl alcohol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, as well as benzyl alcohol and other aromatic alcohols, cyclic alcohols such as cyclohexanol, glycol monoesters, and halogen substituted or other substituted alcohols such as 3-chloropropanol and butoxyethanol. Aminoplastic resins are typically heavily alkylated with methanol or butanol.
Полиизоцианат, который используется как сшивающий агент, может быть получен из нескольких изоцианатсодержащих материалов. Предпочтительно полиизоцианат является блокированным полиизоцианатом. Примеры пригодных полиизоцианатов включают тримеры, полученные из следующих диизоцианатов: толуилендиизоцианата, 4,4'-метилен-бис(циклогексилизоцианата), изофорондиизоцианата, изомерной смеси 2,2,4- и 2,4,4-триметилгексаметилендиизоцианатов, 1,6-гексаметилендиизоцианата, тетраметилксилилендиизоцианата и 4,4'-дифенилметилендиизоцианата. Кроме того, могут также использоваться блокированные полиизоцианатные предполимеры различных полиолов, такие как сложные эфиры полиолов. Примеры пригодных блокирующих агентов включают такие материалы, которые могут стать разблокированными при повышенных температурах, такие как низшие алифатические спирты, включая метанол, оксимы, такие как метилэтилкетоксим, лактамы, такие как капролактам, и пиразолы, такие как днметилпиразол.The polyisocyanate, which is used as a crosslinking agent, can be obtained from several isocyanate-containing materials. Preferably, the polyisocyanate is a blocked polyisocyanate. Examples of suitable polyisocyanates include trimers derived from the following diisocyanates: toluene diisocyanate, 4,4'-methylene bis (cyclohexyl isocyanate), isophorone diisocyanate, isomeric mixture of 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanates, 1,6-hexamethylene diisocyanate tetramethylxylene diisocyanate and 4,4'-diphenylmethylene diisocyanate. In addition, blocked polyisocyanate prepolymers of various polyols, such as polyol esters, can also be used. Examples of suitable blocking agents include materials that can become unlocked at elevated temperatures, such as lower aliphatic alcohols, including methanol, oximes, such as methyl ethyl ketoxime, lactams, such as caprolactam, and pyrazoles, such as dimethylpyrazole.
Обычно сшивающий материал присутствует в количестве в пределах от 5 до 50, а именно 10-40 мас.%, исходя из общей массы сухих веществ смолы композиции покрытия на водной основе.Typically, the crosslinking material is present in an amount ranging from 5 to 50, namely 10-40 wt.%, Based on the total dry solids of the resin of the water-based coating composition.
Композиция базового покрытия также содержит пигменты для придания ему цвета. Композиции, имеющие пигментацию металлическими чешуйками, применимы для получения так называемой отделки "гламурный металлик" в основном на поверхности автомобильных корпусов. Надлежащая ориентация металлических пигментов приводит к ослепительно блестящему внешнему виду с превосходным флоп-эффектом, четкостью изображения и сильным блеском. Под флоп-эффектом подразумевается визуальное изменение яркости или светлоты металлического покрытия с изменением угла обзора, а именно изменением от 90° до 180°. Чем больше изменение, то есть, от светлого внешнего вида к темному, тем лучше флоп-эффект. Флоп-эффект важен, потому что он подчеркивает линии изогнутой поверхности, такой как корпус автомобиля. Пригодные металлические пигменты включают, в частности, чешуйки алюминия, чешуйки медной бронзы и слюду.The basecoat composition also contains pigments to give it color. Compositions having pigmentation with metal flakes are applicable for obtaining the so-called “glamorous metallic” finish mainly on the surface of automobile bodies. The proper orientation of the metallic pigments results in a dazzlingly shiny appearance with excellent flop effect, image clarity and strong gloss. Under the flop effect is meant a visual change in the brightness or lightness of the metal coating with a change in viewing angle, namely a change from 90 ° to 180 °. The larger the change, that is, from a light appearance to a dark one, the better the flop effect. The flop effect is important because it emphasizes the lines of a curved surface, such as a car body. Suitable metallic pigments include, but are not limited to, aluminum flakes, copper bronze flakes, and mica.
Помимо металлических пигментов, композиции базового покрытия данного изобретения могут содержать неметаллические цветные пигменты, традиционно используемые в композициях поверхностного покрытия, в том числе неорганические пигменты, такие как диоксид титана, оксид железа, оксид хрома, хромат свинца и сажа, и органические пигменты, такие как фталоцианиновый синий и фталоцианиновый зеленый. Обычно пигмент включается в композицию покрытия в количестве примерно 1-80 мас.%, исходя из массы сухих веществ покрытия. Металлический пигмент используется в количестве примерно от 0,5 до 25 мас.% от массы вышеуказанного наполнителя.In addition to the metallic pigments, the basecoat compositions of the present invention may contain non-metallic colored pigments conventionally used in surface coating compositions, including inorganic pigments such as titanium dioxide, iron oxide, chromium oxide, lead and carbon chromate, and organic pigments such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green. Typically, the pigment is included in the coating composition in an amount of about 1-80 wt.%, Based on the weight of the dry substances of the coating. Metallic pigment is used in an amount of about 0.5 to 25 wt.% By weight of the above filler.
По желанию композиция базового покрытия может дополнительно содержать другие материалы, известные в технологии рецептур поверхностных покрытий. Они могут включать поверхностно-активные вещества, средства контроля текучести, тиксотропные добавки, наполнители, агенты, препятствующие газообразованию, органические сорастворители, катализаторы и другие обычные вспомогательные вещества. Данные материалы могут составлять до 40 мас.% от общей массы композиции покрытия.Optionally, the basecoat composition may further comprise other materials known in the surface coating formulation technology. These may include surfactants, flow control agents, thixotropic additives, fillers, anti-gas agents, organic cosolvents, catalysts, and other common excipients. These materials may comprise up to 40 wt.% Of the total weight of the coating composition.
Композиции базового покрытия, а также нанесенные впоследствии композиции прозрачного покрытия могут наноситься на различные подложки, к которым они прилипают. Композиции могут наноситься обычными средствами, включая кистевую окраску, обмакивание, окрашивание обливанием, распыление и т.п., но чаще всего их наносят распылением. Могут использоваться обычные способы распыления и оборудование для разбрызгивания воздушной струей и распыления в электростатическом поле, такие как электростатическое нанесение в конусе, и или физические, или автоматические способы.Basecoat compositions as well as subsequently coated clearcoat compositions may be applied to various substrates to which they adhere. Compositions can be applied by conventional means, including brushing, dipping, dyeing, spraying, etc., but most often they are applied by spray. Conventional atomization methods and equipment for spraying and spraying in an electrostatic field, such as electrostatic deposition in a cone, and either physical or automatic methods can be used.
Примерами подложек, на которые могут наноситься базовые покрытия, являются металлы, пластмасса, пленки на поверхности металла, в том числе эластомерные подложки и т.п., которые находятся на автомашинах. Подложки обычно содержат грунтовку, такую как нанесенная электролитическим осаждением, и необязательно шпатлевку, нанесенную распылением.Examples of substrates on which base coatings can be applied are metals, plastic, films on the surface of a metal, including elastomeric substrates and the like, which are located in motor vehicles. Substrates typically contain a primer, such as applied by electrolytic deposition, and optionally a spray-applied filler.
После нанесения на подложку композиции базового покрытия на поверхности подложки образуется пленка. Данное достигается вытеснением растворителя, а именно водного и органического растворителя, из пленки базового покрытия при нагревании или просто периодом воздушной сушки. Предпочтительно достаточно только стадии нагрева и в течение короткого промежутка времени для обеспечения того, чтобы композиция прозрачного покрытия была нанесена на базовое покрытие без растворения предшествующей композиции базового покрытия, то есть "вмешательства". Пригодный режим сушки зависит от конкретной композиции базового покрытия, от влажности окружающего воздуха с конкретными композициями на водной основе, но обычно время сушки примерно 1-5 минут при температуре примерно 60-200°F (20-93°C) будет достаточным для обеспечения того, чтобы перемешивание двух покрытий было минимальным. В то же время пленка базового покрытия достаточно увлажняется в соответствии с композицией прозрачного покрытия так, что достигается удовлетворительная адгезия между покрытиями. Также может наноситься больше одного базового покрытия и несколько прозрачных покрытий для создания оптимального внешнего вида. Обычно между покрытиями ранее нанесенное базовое покрытие или прозрачное покрытие обдувают, то есть подвергают воздействию окружающей среды примерно в течение 1-20 минут.After the base coating composition is applied to the substrate, a film forms on the surface of the substrate. This is achieved by displacing the solvent, namely the aqueous and organic solvent, from the base coating film by heating or simply by a period of air drying. Preferably, only a heating step and for a short period of time is sufficient to ensure that the clearcoat composition is applied to the basecoat without dissolving the previous basecoat composition, that is, “intervention”. A suitable drying mode depends on the specific basecoat composition, on the humidity of the surrounding air with specific water-based compositions, but usually a drying time of about 1-5 minutes at a temperature of about 60-200 ° F (20-93 ° C) will be sufficient to ensure that so that mixing of the two coatings is minimal. At the same time, the basecoat film is sufficiently wetted in accordance with the composition of the transparent coating so that satisfactory adhesion between the coatings is achieved. More than one base coat and several transparent coatings can also be applied to create an optimal appearance. Typically, between previously applied coatings, a previously applied basecoat or a clearcoat is blown, that is, exposed to the environment for approximately 1-20 minutes.
Отверждение как базового покрытия, так и прозрачного покрытия обычно достигается в одной стадии при нагревании многослойного покрытия до температуры от 120 до 160°C, предпочтительно от 130 до 150°C в течение 15-40 минут. Если желательно, базовое покрытие может сначала отверждаться нагреванием при вышеупомянутых температурах и временах с последующим нанесением и последующим отверждением прозрачного покрытия.The curing of both the basecoat and the clearcoat is usually achieved in one step by heating the multilayer coating to a temperature of from 120 to 160 ° C, preferably from 130 to 150 ° C for 15-40 minutes. If desired, the basecoat may first be cured by heating at the aforementioned temperatures and times, followed by application and subsequent curing of the transparent coating.
Обычно базовое покрытие имеет толщину сухой пленки от 0,05 до 3, предпочтительно от 0,1 до 2 милов, а прозрачное покрытие имеет толщину сухой пленки от 0,5 до 4,0, предпочтительно от 1,5 до 2,5 милов.Typically, the base coat has a dry film thickness of 0.05 to 3, preferably 0.1 to 2 mils, and the transparent coating has a dry film thickness of 0.5 to 4.0, preferably 1.5 to 2.5 mils.
Прозрачное верхнее покрытие наносят из пленкообразующей композиции, включающей полиэпоксидный и поликислотный отвердитель.A transparent topcoat is applied from a film-forming composition comprising a polyepoxide and polyacid hardener.
Полиэпоксид обычно имеет высокое содержание эпоксидных функциональных групп (соответствует низкой эквивалентной массе эпоксида). Более конкретно, полиэпоксид данного изобретения обычно имеет эквивалентную массу эпоксида в сухом веществе смолы менее примерно 2000, а обычно в интервале 150-1500.Polyepoxide usually has a high content of epoxy functional groups (corresponds to a low equivalent mass of epoxide). More specifically, the polyepoxide of the present invention typically has an equivalent weight of epoxide in the resin dry matter of less than about 2000, and usually in the range of 150-1500.
Полиэпоксид обычно является относительно низкомолекулярным. Более конкретно, полиэпоксид данного изобретения может иметь среднечисловую молекулярную массу не более чем примерно 20000, более предпочтительно в интервале 500-20000.Polyepoxide is usually relatively low molecular weight. More specifically, the polyepoxide of the present invention may have a number average molecular weight of not more than about 20,000, more preferably in the range of 500-20000.
К полиэпоксидам, которые могут использоваться, относятся содержащие эпоксигруппы акриловые полимеры, эпоксидные поликонденсаты, такие как полиглицидиловые эфиры спиртов и фенолов, полиглицидиловые сложные эфиры поликарбоновых кислот, некоторые полиэпоксидные мономеры и олигомеры и смеси предшествующего.The polyepoxides that can be used include epoxy-containing acrylic polymers, epoxy polycondensates such as polyglycidyl ethers of alcohols and phenols, polyglycidyl esters of polycarboxylic acids, some polyepoxide monomers and oligomers and mixtures of the foregoing.
Содержащий эпоксигруппы акриловый полимер представляет собой сополимер этиленненасыщенного мономера, имеющего по меньшей мере одну эпоксигруппу, и по меньшей мере одного полимеризуемого этиленненасыщенного мономера, который не содержит эпоксигруппы.The epoxy-containing acrylic polymer is a copolymer of an ethylenically unsaturated monomer having at least one epoxy group and at least one polymerizable ethylenically unsaturated monomer that does not contain an epoxy group.
Примерами этиленненасыщенных мономеров, содержащих эпоксигруппы, являются те, которые содержат 1,2-эпоксигруппы и включают глицидилакрилат, глицидилметакрилат и аллилглицидиловый эфир.Examples of ethylenically unsaturated monomers containing epoxy groups are those containing 1,2-epoxy groups and include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate and allyl glycidyl ether.
Примерами этиленненасыщенных мономеров, которые не содержат эпоксигруппы, являются алкиловые сложные эфиры акриловой и метакриловой кислоты, содержащие 1-20 атомов в алкильной группе. Конкретные примеры данных акрилатов и метакрилатов включают метилметакрилат, этилметакрилат, бутилметакрилат, этилакрилат, бутилакрилат и 2-этилгексилакрилат. Примерами других сополимеризуемых этиленненасыщенных мономеров являются винилароматические соединения, такие как стирол и винилтолуол; нитрилы, такие как акрилонитрил и метакрилонитрил; винил- и винилиденгалогениды, такие как винилхлорид и винилиденфторид, и виниловые сложные эфиры, такие как винилацетат.Examples of ethylenically unsaturated monomers that do not contain an epoxy group are alkyl esters of acrylic and methacrylic acid containing 1-20 atoms in the alkyl group. Specific examples of these acrylates and methacrylates include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate. Examples of other copolymerizable ethylenically unsaturated monomers are vinyl aromatic compounds such as styrene and vinyl toluene; nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinyl and vinylidene halides such as vinyl chloride and vinylidene fluoride; and vinyl esters such as vinyl acetate.
Содержащий эпоксигруппы этиленненасыщенный мономер предпочтительно используется в количествах примерно от 20 до 90, более предпочтительно от 30 до 70 мас.% от общего количества мономеров, используемых при получении эпоксисодержащего акрилового полимера. Из остающихся полимеризующихся этиленненасыщенных мономеров предпочтительно 10-80 процентов, более предпочтительно 30-70 мас.%, от общего количества мономеров являются алкиловыми сложными эфирами акриловой и метакриловой кислоты.The epoxy-containing ethylenically unsaturated monomer is preferably used in amounts of from about 20 to 90, more preferably from 30 to 70 wt.% Of the total amount of monomers used in the preparation of the epoxy-containing acrylic polymer. Of the remaining polymerizable ethylenically unsaturated monomers, preferably 10-80 percent, more preferably 30-70 wt.%, Of the total monomers are alkyl esters of acrylic and methacrylic acid.
Акриловый полимер может быть получен способами полимеризации в растворе в присутствии соответствующих катализаторов, таких как органические пероксиды, такие как трет-бутилпербензоат, трет-амилперацетат или этил-3,3-ди(трет-амилперокси)бутират или азосоединения, такие как перекись бензоила, N,N'-азобис (изобутиронитрил) или альфа,альфа-диметилазобис(изобутиронитрил). Полимеризацию можно осуществлять в органическом растворе, в котором растворимы мономеры. Пригодными растворителями являются ароматические растворители, такие как ксилол и толуол, кетоны, такие как метиламилкетон, или сложноэфирные растворители, такие как этил 3-этоксипропионат. В другом варианте акриловый полимер может быть получен способами водоэмульсионной или дисперсионной полимеризации.An acrylic polymer can be prepared by solution polymerization methods in the presence of appropriate catalysts, such as organic peroxides such as tert-butyl perbenzoate, tert-amyl peracetate or ethyl 3,3-di (tert-amyl peroxy) butyrate or azo compounds such as benzoyl peroxide, N, N'-azobis (isobutyronitrile) or alpha, alpha-dimethylazobis (isobutyronitrile). The polymerization can be carried out in an organic solution in which monomers are soluble. Suitable solvents are aromatic solvents such as xylene and toluene, ketones such as methylamyl ketone, or ester solvents such as ethyl 3-ethoxypropionate. In another embodiment, the acrylic polymer may be prepared by aqueous emulsion or dispersion polymerization processes.
Используемые эпоксидные поликонденсаты являются полиэпоксидами, то есть такими, которые имеют 1,2-эпоксиэквивалентность более 1, предпочтительно более 1 и примерно до 5,0. Пригодным примером таких эпоксидов являются полиглицидиловые сложные эфиры из реакции поликарбоновых кислот с эпигалогидрином, таким как эпихлоргидрин. Поликарбоновая кислота может быть образована любым способом, известным в технологии, и в частности реакцией алифатических спиртов с ангидридом, и в частности диолов и спиртов с большим количеством функциональных групп. Например, триметилолпропан или пентаэритрит может реагировать с гексагидрофталевым ангидридом с образованием поликарбоновой кислоты, которая затем реагирует с эпихлоргидрином с образованием полиглицидилового сложного эфира. Такие соединения особенно применимы, потому что они являются низкомолекулярными. Соответственно, они имеют низкую вязкость и, следовательно, с ними могут быть получены композиции покрытий с высоким содержанием сухих веществ. Также поликарбоновая кислота может представлять собой акриловый полимер с кислотными функциональными группами.The epoxy polycondensates used are polyepoxides, that is, those having a 1,2-epoxy equivalence of more than 1, preferably more than 1, and up to about 5.0. A suitable example of such epoxides is polyglycidyl esters from the reaction of polycarboxylic acids with epihalohydrin, such as epichlorohydrin. Polycarboxylic acid can be formed by any method known in the art, and in particular by reacting aliphatic alcohols with anhydride, and in particular diols and alcohols with a large number of functional groups. For example, trimethylolpropane or pentaerythritol can react with hexahydrophthalic anhydride to produce a polycarboxylic acid, which then reacts with epichlorohydrin to form a polyglycidyl ester. Such compounds are especially useful because they are low molecular weight. Accordingly, they have a low viscosity and, therefore, coating compositions with a high solids content can be obtained with them. Also, the polycarboxylic acid may be an acrylic polymer with acidic functional groups.
Другими примерами таких эпоксидов являются полиглицидиловые эфиры полифенолов и алифатических спиртов. Данные полиэпоксиды могут быть получены этерификацией полифенола или алифатического спирта с эпигалогидрином, таким как эпихлоргидрин, в присутствии щелочи.Other examples of such epoxides are polyglycidyl ethers of polyphenols and aliphatic alcohols. These polyepoxides can be prepared by esterification of polyphenol or an aliphatic alcohol with an epihalohydrin, such as epichlorohydrin, in the presence of alkali.
Примерами пригодных полифенолов являются 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан (бисфенол А) и 1,1-бис(4-гидроксифенил)этан. Примерами пригодных алифатических спиртов являются этиленгликоль, диэтиленгликоль, пентаэритрит, тиметилол пропан, 1,2-пропиленгликоль и 1,4-бутиленгликоль. Кроме того, могут также использоваться циклоалифатические полиолы, такие как 1,2-циклогександиол, 1,4-циклогександиол, 1,4-циклогександиметанол, 1,2-бис(гидроксиметил)циклогексан и гидрированный бисфенол А.Examples of suitable polyphenols are 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A) and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane. Examples of suitable aliphatic alcohols are ethylene glycol, diethylene glycol, pentaerythritol, thimethylol propane, 1,2-propylene glycol and 1,4-butylene glycol. In addition, cycloaliphatic polyols such as 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,2-bis (hydroxymethyl) cyclohexane and hydrogenated bisphenol A can also be used.
Помимо описанных выше эпоксисодержащих полимеров, могут также использоваться некоторые полиэпоксидные мономеры и олигомеры. Примеры данных материалов описаны в патенте США № 4,102,942 в колонке 3, линии 1-16. Конкретными примерами таких низкомолекулярных полиэпоксидов являются 3,4-эпоксициклогексилметил, 3,4-эпоксициклогексанкарбоксилат и бис(3,4-эпоксициклогексилметил)адипат. Данные материалы являются алифатическими полиэпоксидами, которые представляют собой эпоксидсодержащие акриловые полимеры. Как упоминалось выше, эпоксидсодержащие акриловые полимеры являются предпочтительными, потому что они приводят к продуктам, имеющим лучшую комбинацию свойств покрытия, а именно гладкость, блеск, долговечность и стойкость к действию растворителей. Такие полимеры, как было обнаружено, являются особенно полезными в составе прозрачных покрытий для "цветных плюс прозрачных" нанесений.In addition to the epoxy-containing polymers described above, certain polyepoxide monomers and oligomers may also be used. Examples of these materials are described in US Pat. No. 4,102,942 in column 3, lines 1-16. Specific examples of such low molecular weight polyepoxides are 3,4-epoxycyclohexylmethyl, 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate and bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate. These materials are aliphatic polyepoxides, which are epoxy-containing acrylic polymers. As mentioned above, epoxy-containing acrylic polymers are preferred because they lead to products having the best combination of coating properties, namely smoothness, gloss, durability and resistance to solvents. Such polymers have been found to be particularly useful in transparent coatings for “color plus transparent” applications.
Полиэпоксид присутствует в пленкообразующей композиции в количествах примерно от 20 мас.% до 80 мас.%, и более предпочтительно от 30 мас.% до 40 мас.%, исходя из общей массы сухих веществ смолы.The polyepoxide is present in the film-forming composition in amounts of from about 20 wt.% To 80 wt.%, And more preferably from 30 wt.% To 40 wt.%, Based on the total dry solids of the resin.
Композиция настоящего изобретения включает также поликислотный отвердитель, образованный в результате размыкания кольца ангидрида поликислоты гидроксильными группами полиэфира, полученного в результате реакции поликислоты с избытком полиола, в котором многоосновная кислота имеет углеводородную цепь из по меньшей мере 20 соседних атомов углерода между группами карбоновой кислоты. Поликислотный отвердитель содержит по меньшей мере две кислотных группы. Кислотной функциональной группой предпочтительно является карбоновая кислота, хотя могут использоваться такие кислоты, как кислота на основе фосфора. Предпочтительно поликислотный отвердитель представляет собой материал с концевыми группами карбоновой кислоты, имеющий в среднем по меньшей мере две, а предпочтительно больше двух групп карбоновой кислоты на молекулу.The composition of the present invention also includes a polyacid hardener formed by opening the polyacid anhydride ring with hydroxyl groups of a polyester obtained by reacting a polyacid with an excess of polyol in which the polybasic acid has a hydrocarbon chain of at least 20 adjacent carbon atoms between carboxylic acid groups. The polyacid hardener contains at least two acid groups. The acidic functional group is preferably a carboxylic acid, although acids such as phosphorus-based acid may be used. Preferably, the polyacid hardener is a carboxylic acid terminated material having an average of at least two, and preferably more than two, carboxylic acid groups per molecule.
Поликислотные отвердители являются содержащими сложноэфирную группу олигомерами, которые образуются вследствие размыкания кольца полиангидрида с гидроксильными группами сложного полиэфира, полученного из поликислоты и стехиометрического избытка полиола.Polyacid hardeners are ester-containing oligomers that are formed by opening the polyanhydride ring with the hydroxyl groups of the polyester obtained from the polyacid and the stoichiometric excess of the polyol.
Обычно для осуществления желательной реакции полиангидрид и сложный полиэфир с гидроксильными функциональными группами контактируют между собой при совместном перемешивании данных двух ингредиентов в реакционном сосуде. Предпочтительно реакцию осуществляют в инертной атмосфере, такой как азот, и в растворителе для растворения твердых ингредиентов и/или снижения вязкости реакционной смеси. Высококипящие материалы являются примерами пригодных растворителей и включают, например, кетоны, такие как метиламилкетон, диизобутилкетон, метилизобутилкетон; ароматические углеводороды, такие как толуол и ксилол; а также другие органические растворители, такие как диметилформамид и N-метил-пирролидон.Typically, in order to carry out the desired reaction, the polyanhydride and the polyester with hydroxyl functional groups are contacted together while mixing these two ingredients in a reaction vessel. Preferably, the reaction is carried out in an inert atmosphere, such as nitrogen, and in a solvent to dissolve the solid ingredients and / or reduce the viscosity of the reaction mixture. High boiling materials are examples of suitable solvents and include, for example, ketones such as methylamyl ketone, diisobutyl ketone, methyl isobutyl ketone; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; as well as other organic solvents such as dimethylformamide and N-methyl-pyrrolidone.
Температура реакции предпочтительно является низкой, то есть не более 135°C, предпочтительно менее 120°C, и обычно в интервале 70-135°C, предпочтительно 90-120°C.The reaction temperature is preferably low, that is, not more than 135 ° C, preferably less than 120 ° C, and usually in the range of 70-135 ° C, preferably 90-120 ° C.
Время реакции может изменяться в некоторой степени, в основном в зависимости от температуры реакции. Обычно время реакции составляет от 10 минут до 24 часов.The reaction time may vary to some extent, mainly depending on the reaction temperature. Typically, the reaction time is from 10 minutes to 24 hours.
Эквивалентное отношение ангидрида к гидроксилу в сложном полиэфире с гидроксильными функциональными группами предпочтительно составляет по меньшей мере примерно 0,8:1 (ангидрид считается монофункциональным) для получения максимальной конверсии в желательный сложный полуэфир. Могут использоваться отношения менее 0,8:1, но такие отношения приводят к увеличенному образованию сложных полуэфиров с меньшим количеством функциональных групп.The equivalent ratio of anhydride to hydroxyl in the polyester with hydroxyl functional groups is preferably at least about 0.8: 1 (anhydride is considered monofunctional) to obtain maximum conversion to the desired half-ester. Relationships less than 0.8: 1 may be used, but such relationships result in increased formation of half esters with fewer functional groups.
Полиангидридами, которые могут использоваться в образовании желательных сложных полиэфиров, являются такие, которые, за исключением атомов углерода и ангидридной функциональной группы, состоят из примерно 2-30 атомов углерода. Предпочтительным является 1,2-ангидрид. Примеры включают алифатические, в том числе циклоалифатические, олефиновые и циклоолефиновые ангидриды и ароматические ангидриды. Замещенные алифатические ароматические ангидриды также включаются в определение алифатических и ароматических, при условии, что заместители не воздействуют неблагоприятно на реакционную способность ангидрида или свойства полученного полиэфира. Примерами заместителей могут служить хлоро, алкил и алкокси. Примеры ангидридов включают янтарный ангидрид, метилсукциновый ангидрид, додеценил янтарный ангидрид, октадеценилсукциновый ангидрид, фталевый ангидрид, тетрагидрофталевый ангидрид, метилтетрагидрофталевый ангидрид, гексагидрофталевый ангидрид, алкилгексагидрофталевые ангидриды, такие как метилгексагидрофталевый ангидрид, тетрахлорфталевый ангидрид, эндометилентетрагидрофталевый ангидрид, хлорэндиктовый ангидрид, итаконовый ангидрид, цитраконовый и малеиновый ангидрид.Polyanhydrides that can be used to form the desired polyesters are those which, with the exception of the carbon atoms and the anhydride functional group, consist of about 2-30 carbon atoms. 1,2-Anhydride is preferred. Examples include aliphatic, including cycloaliphatic, olefin and cycloolefin anhydrides and aromatic anhydrides. Substituted aliphatic aromatic anhydrides are also included in the definition of aliphatic and aromatic, provided that the substituents do not adversely affect the reactivity of the anhydride or the properties of the resulting polyester. Examples of substituents include chloro, alkyl and alkoxy. Examples of anhydrides include succinic anhydride, metilsuktsinovy anhydride, dodecenyl succinic anhydride, oktadetsenilsuktsinovy anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, alkilgeksagidroftalevye anhydrides such as methylhexahydrophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, endomethylene anhydride hlorendiktovy anhydride, itaconic anhydride, citraconic and maleic anhydride.
Поликислотный отвердитель обычно имеет кислотное число 30-300 мг КОН/г и среднечисловую молекулярную массу по меньшей мере 1000, предпочтительно 2000-10000.The polyacid hardener typically has an acid number of 30-300 mg KOH / g and a number average molecular weight of at least 1000, preferably 2000-10000.
Сложные полиэфиры с гидроксильными функциональными группами образуются в результате реакции избытка полиола с поликарбоновой кислотой, имеющей углеводородную цепь, содержащую по меньшей мере 20 соседних атомов углерода между группами карбоновой кислоты.Hydroxy functional polyesters are formed by the reaction of an excess of polyol with a polycarboxylic acid having a hydrocarbon chain containing at least 20 adjacent carbon atoms between carboxylic acid groups.
К числу полиолов, которые могут использоваться для получения сложного полиэфира, относятся диолы, триолы, тетролы и их смеси. Примерами полиолов предпочтительно являются такие, которые состоят из 2-10 атомов углерода, а именно алифатические полиолы. Конкретные примеры включают, но не ограничиваются, следующие соединения: ди-триметилолпропан (бис(2,2-диметилол)дибутиловый эфир); пентаэритрит; 1,2,3,4-бутантриол; сорбитол; триметилолпропан; триметилолэтан; 1,2,6-гексантриол; глицерин; трис-гироксиэтилизоцианурат; диметилолпропионовая кислота; 1,2,4-бутантриол; ТМР/эпсилон-капролактонтриолы; этиленгликоль; 1,2-пропандиол; 1,3-пропандиол; 1,4-бутандиол; 1,5-пентандиол; 1,6-гександиол; неопентилгликоль; диэтиленгликоль; дипропиленгликоль; 1,4-циклогександиметанол и 2,2,4-триметилпентан-1,3-диол. Предпочтительно количество функциональных групп в полиоле больше 2, как например в триметилолпропане и пентаэритрите.Among the polyols that can be used to produce the polyester include diols, triols, tetrols and mixtures thereof. Examples of polyols are preferably those which consist of 2-10 carbon atoms, namely aliphatic polyols. Specific examples include, but are not limited to, the following compounds: di-trimethylolpropane (bis (2,2-dimethylol) dibutyl ether); pentaerythritol; 1,2,3,4-butanetriol; sorbitol; trimethylolpropane; trimethylol ethane; 1,2,6-hexanetriol; glycerol; tris-hydroxyethyl isocyanurate; dimethylolpropionic acid; 1,2,4-butanetriol; TMP / epsilon-caprolactontriols; ethylene glycol; 1,2-propanediol; 1,3-propanediol; 1,4-butanediol; 1,5-pentanediol; 1,6-hexanediol; neopentyl glycol; diethylene glycol; dipropylene glycol; 1,4-cyclohexanedimethanol and 2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol. Preferably, the number of functional groups in the polyol is greater than 2, as for example in trimethylolpropane and pentaerythritol.
Примерами пригодных поликарбоновых кислот являются линейные или разветвленные поликарбоновые кислоты, имеющие 2-4 группы карбоновой кислоты и содержащие в углеводородной цепи по меньшей мере 20, предпочтительно по меньшей мере 26, и более предпочтительно 26-40 соседних атомов углерода между группами карбоновой кислоты. Примерами пригодных поликарбоновых кислот являются димерные и полимерные жирные поликарбоновые кислоты, такие как продающиеся под торговой маркой EMPOL, а именно EMPOL 1008, EMPOL 1010, доступные от Cognis, и PRIPOL 1013, доступный от Uniquema, причем EMPOL 1008 и PRIPOL 1013 являются предпочтительными.Examples of suitable polycarboxylic acids are linear or branched polycarboxylic acids having 2-4 carboxylic acid groups and containing at least 20, preferably at least 26, and more preferably 26-40 adjacent carbon atoms between carboxylic acid groups. Examples of suitable polycarboxylic acids are dimeric and polymeric polycarboxylic fatty acids, such as those sold under the trademark EMPOL, namely EMPOL 1008, EMPOL 1010, available from Cognis, and PRIPOL 1013, available from Uniquema, with EMPOL 1008 and PRIPOL 1013 being preferred.
Реакция эстерификации осуществляется способами, известными специалистам в химической технологии полимеров, и подробное обсуждение не считается необходимым. Обычно реакцию можно проводить путем объединения ингредиентов и нагревания до температуры от примерно 160°C до примерно 230°C. Другие подробности способа эстерификации раскрыты в патенте США №5,468,802 в колонке 3, линии 4-20 и 39-45.The esterification reaction is carried out by methods known to those skilled in the chemical technology of polymers, and a detailed discussion is not considered necessary. Typically, the reaction can be carried out by combining the ingredients and heating to a temperature of from about 160 ° C to about 230 ° C. Other details of the esterification process are disclosed in US Pat. No. 5,468,802 in column 3, lines 4-20 and 39-45.
Для введения в сложный полиэфир гидроксильной функциональной группы стехиометрический избыток полиола реагирует с поликарбоновой кислотой. Обычно эквивалентное отношение ОН/СООН составляет от по меньшей мере 2 до 1 и может быть по меньшей мере от 3 до 1.To introduce a hydroxyl functional group into the polyester, a stoichiometric excess of the polyol reacts with polycarboxylic acid. Typically, the equivalent OH / COOH ratio is from at least 2 to 1 and may be at least 3 to 1.
Поликислотный отвердитель присутствует в сшиваемой композиции в количествах от примерно 0,5 до 50, предпочтительно 5-20 мас.%, исходя из общей массы сухих веществ смолы.The polyacid hardener is present in the crosslinkable composition in amounts from about 0.5 to 50, preferably 5-20 wt.%, Based on the total solids of the resin.
Композиции прозрачного покрытия могут быть в виде одно- или двухкомпонентной системы в зависимости от реакционной способности полиэпоксидного материала и поликислотного отвердителя.The transparent coating compositions may be in the form of a one- or two-component system, depending on the reactivity of the polyepoxide material and the polyacid hardener.
Для получения улучшенной стойкости к царапанью и истиранию композиции прозрачного покрытия могут необязательно содержать неорганические частицы. Неорганические частицы могут быть керамическими материалами, металлическими материалами, в том числе металлоидными материалами. Пригодные керамические материалы включают оксиды металлов, нитриды металлов, карбиды металлов, сульфиды металлов, силикаты металлов, бориды металлов, карбонаты металлов и смеси любого из предшествующих. Конкретным неограничивающим примером нитрида металла является, например, нитрид бора; конкретным неограничивающим примером оксида металла является, например, оксид цинка; неограничивающими примерами пригодных сульфидов металлов являются, например, дисульфид молибдена, дисульфид тантала, дисульфид вольфрама и сульфид цинка; неограничивающими примерами пригодных силикатов металлов являются, например, силикаты алюминия и силикаты магния, а именно вермикулит.In order to obtain improved scratch and abrasion resistance, the transparent coating composition may optionally contain inorganic particles. Inorganic particles can be ceramic materials, metallic materials, including metalloid materials. Suitable ceramic materials include metal oxides, metal nitrides, metal carbides, metal sulfides, metal silicates, metal borides, metal carbonates and mixtures of any of the foregoing. A specific non-limiting example of a metal nitride is, for example, boron nitride; a specific non-limiting example of a metal oxide is, for example, zinc oxide; non-limiting examples of suitable metal sulfides are, for example, molybdenum disulfide, tantalum disulfide, tungsten disulfide and zinc sulfide; non-limiting examples of suitable metal silicates are, for example, aluminum silicates and magnesium silicates, namely vermiculite.
Предпочтительной неорганической частицей является диоксид кремния, в том числе тонкодисперсный диоксид кремния, аморфный диоксид кремния, коллоидный диоксид кремния, оксид алюминия, коллоидный оксид алюминия, диоксид титана, оксид цезия, оксид иттрия, коллоидный оксид иттрия, диоксид циркония, коллоидный диоксид циркония и смеси любого из предшествующих. В другом варианте реализации настоящее изобретение относится к отверждаемым композициям, которые описаны ранее, в которых частицы содержат коллоидный диоксид кремния. Как раскрыто выше в настоящем документе, данные материалы могут быть с обработанной или необработанной поверхностью.A preferred inorganic particle is silica, including finely divided silica, amorphous silica, colloidal silica, alumina, colloidal alumina, titania, cesium oxide, yttrium oxide, colloidal yttrium oxide, zirconia, colloidal zirconia and mixtures any of the foregoing. In another embodiment, the present invention relates to curable compositions as previously described, in which the particles comprise colloidal silicon dioxide. As disclosed hereinabove, these materials may be surface treated or untreated.
Композиция покрытия может содержать предшественники, пригодные для образования частиц диоксида кремния in situ гель-зольным способом. Композиция покрытия согласно настоящему изобретению может содержать алкоксисиланы, которые могут быть гидролизованы с образованием частиц диоксида кремния in situ. Например, тетраэтилортосиликат может быть гидролизован кислотой, такой как соляная кислота, и конденсирован с образованием частиц диоксида кремния. Другие применимые частицы включают диоксиды кремния с модифицированной поверхностью, такие, которые описаны в патенте США № 5,853,809 от колонки 6, линия 51, до колонки 8, линия 43.The coating composition may contain precursors suitable for the in situ formation of silica particles by a gel-ash method. The coating composition according to the present invention may contain alkoxysilanes, which can be hydrolyzed to form particles of silicon dioxide in situ. For example, tetraethylorthosilicate can be hydrolyzed with an acid, such as hydrochloric acid, and condensed to form silica particles. Other suitable particles include surface-modified silica, such as those described in US Pat. No. 5,853,809 from column 6, line 51, to column 8, line 43.
Следует понимать, что, поскольку отверждаемая композиция изобретения используется в качестве прозрачного покрытия в композиции многокомпонентного многослойного покрытия, частицы не должны существенно нарушать оптические свойства отверждаемой композиции. В соответствии с использованием в настоящем документе "прозрачный" означает, что отверждаемое покрытие имеет индекс матовости BYK менее 50, как измерено с использованием инструмента BYK/Haze Gloss.It should be understood that since the curable composition of the invention is used as a transparent coating in a multicomponent multilayer coating composition, the particles should not substantially impair the optical properties of the curable composition. As used herein, “transparent” means that the curable coating has a BYK haze index of less than 50, as measured using the BYK / Haze Gloss tool.
Неорганические частицы, если имеются в композиции, присутствуют в количестве вплоть до 10, предпочтительно от 0,05 до 10, более предпочтительно от 0,2 до 3 мас.%, исходя из общей массы композиции покрытия.Inorganic particles, if present in the composition, are present in an amount up to 10, preferably from 0.05 to 10, more preferably from 0.2 to 3 wt.%, Based on the total weight of the coating composition.
Помимо вышеуказанных компонентов, композиции покрытия изобретения могут содержать один или больше дополнительных ингредиентов, таких как вспомогательные смолы, в том числе вспомогательные отвердители, такие как аминопласт, пластификаторы, антиоксиданты, светостабилизаторы, агенты, предохраняющие от плесени, и фунгициды, поверхностно-активные вещества и агенты, улучшающие текучесть, или катализаторы, которые известны в данной области техники. Данные компоненты, если имеются, присутствуют в количестве до 40 мас.%, исходя из общей массы композиции покрытия.In addition to the above components, the coating compositions of the invention may contain one or more additional ingredients, such as auxiliary resins, including auxiliary hardeners, such as aminoplast, plasticizers, antioxidants, light stabilizers, anti-mildew agents, and fungicides, surfactants, and flow improvers or catalysts that are known in the art. These components, if any, are present in an amount up to 40% by weight, based on the total weight of the coating composition.
Компоненты, присутствующие в отверждаемой композиции покрытия данного изобретения, обычно растворяются или диспергируются в органическом растворителе. Органические растворители, которые могут использоваться, включают, например, спирты, кетоны, ароматические углеводороды, гликолевые эфиры, сложные эфиры или их смеси. Органический растворитель обычно присутствует в количестве 5-80 мас.%, исходя из общей массы композиции.The components present in the curable coating composition of the present invention are usually dissolved or dispersed in an organic solvent. Organic solvents that can be used include, for example, alcohols, ketones, aromatic hydrocarbons, glycol ethers, esters, or mixtures thereof. The organic solvent is usually present in an amount of 5-80 wt.%, Based on the total weight of the composition.
Композиции покрытия данного изобретения, после того как нанесены на подложку, имеют хороший внешний вид, который определяется блеском и четкостью изображения и стойкостью к царапанию, которую измеряют сохранением блеска после испытания на истирание, и хорошую влагостойкость. Типичные показатели представлены в Примерах.The coating compositions of the present invention, after being applied to the substrate, have a good appearance, which is determined by the gloss and sharpness of the image and the scratch resistance, which is measured by the retention of gloss after the abrasion test, and good moisture resistance. Typical indicators are presented in the Examples.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Следующие примеры предназначены для пояснения изобретения и ни в коем случае не должны считаться ограничением изобретения.The following examples are intended to illustrate the invention and should in no case be considered a limitation of the invention.
Следующие примеры (A и B) демонстрируют приготовление двух поликислотных отвердителей, образованных вследствие размыкания кольца ангидрида полиосновной кислоты гидроксильными группами сложного полиэфира, полученного в результате реакции поликарбоновой кислоты с избытком полиола. Один из полиэфиров был изготовлен с жирной дикарбоновой кислотой. Второй полиэфир для сравнительных целей был изготовлен с адипиновой кислотой.The following examples (A and B) demonstrate the preparation of two polyacid hardeners formed by opening the polybasic acid anhydride ring by hydroxyl groups of the polyester obtained by reacting the polycarboxylic acid with an excess of polyol. One of the polyesters was made with fatty dicarboxylic acid. The second polyester was made with adipic acid for comparative purposes.
Пример AExample A
Данный Пример описывает приготовление полимерного сложного полиэфира с кислотными функциональными группами, используемого в качестве компонента в термореактивных композициях настоящего изобретения. Полиэфир был получен из следующих ингредиентов, как описано ниже.This Example describes the preparation of an acidic functional polymer polyester used as a component in the thermosetting compositions of the present invention. The polyester was prepared from the following ingredients as described below.
Полимер сложного полиэфира был получен в круглодонной четырехгорлой колбе, снабженной термометром, механической мешалкой, холодильником, барботером сухого азота и колбонагревателем. Первые пять ингредиентов нагревали до температуры 200°C и перемешивали в колбе до тех пор, пока не собрали примерно 127 граммов дистиллята и кислотное число не понизилось ниже 1,5. Затем материал охладили до температуры 130°C и добавили 712 граммов ароматического углеводородного растворителя. Затем добавили гексагидрофталевый ангидрид при 110°C и поддерживали данную температуру смеси в течение 4 часов. Конечный продукт представлял собой жидкость, имеющую содержание нелетучих веществ примерно 62% (как измерено при 110°C в течение одного часа), и кислотное число 102, и среднемассовую молекулярную массу 5542, как измерено гельпроникающей хроматографией.The polyester polymer was obtained in a round-bottomed four-necked flask equipped with a thermometer, a mechanical stirrer, a refrigerator, a dry nitrogen bubbler and a mantle heater. The first five ingredients were heated to 200 ° C and stirred in a flask until approximately 127 grams of distillate were collected and the acid number dropped below 1.5. Then the material was cooled to a temperature of 130 ° C and 712 grams of aromatic hydrocarbon solvent was added. Then hexahydrophthalic anhydride was added at 110 ° C and the mixture was kept at this temperature for 4 hours. The final product was a liquid having a non-volatile content of about 62% (as measured at 110 ° C. for one hour), and an acid number of 102, and a weight average molecular weight of 5542, as measured by gel permeation chromatography.
Пример B (сравнительный)Example B (comparative)
Данный полимер был получен таким же способом, как полимер, описанный в Примере A, за исключением того, что Empol 1008 был заменен на адипиновую кислоту на эквивалентной основе. Конечный продукт представлял собой жидкость, имеющую содержание нелетучих веществ примерно 62% (как измерено при 110°C в течение одного часа), кислотное число 63, и среднемассовую молекулярную массу 2253, как измерено гельпроникающей хроматографией.This polymer was obtained in the same manner as the polymer described in Example A, except that Empol 1008 was replaced with adipic acid on an equivalent basis. The final product was a liquid having a non-volatile content of about 62% (as measured at 110 ° C. for one hour), an acid number of 63, and a weight average molecular weight of 2253, as measured by gel permeation chromatography.
Следующие Примеры представляют собой различные композиции базового покрытия. Пример 1 представлял собой базовое покрытие на водной основе.The following Examples are various basecoat compositions. Example 1 was a water-based basecoat.
Примеры 2 и 3 были представлены для сравнительных целей и являлись базовыми покрытиями на основе органического растворителя, как описано в патенте США № 5,898,052.Examples 2 and 3 were presented for comparative purposes and were base coatings based on an organic solvent, as described in US patent No. 5,898,052.
Пример 1Example 1
Базовое покрытие на водной основе было промышленным продуктом, полученным от PPG Industries как HWT 36427. Композиция базового покрытия была составлена из сложного полиэфира полиола, акрилового полиола и отвердителя аминопласта.The water-based basecoat was an industrial product obtained from PPG Industries as HWT 36427. The basecoat composition was composed of polyester polyol, acrylic polyol and amine hardener.
Примеры 2 и 3 (сравнительные)Examples 2 and 3 (comparative)
Базовые покрытия на основе растворителя были взяты из патента США № 5,898,052, Пример 1 из Таблицы 2 и Пример 3 из Таблицы 2. Составы для грунтовки были следующими.Solvent-based basecoats were taken from US Pat. No. 5,898,052, Example 1 from Table 2 and Example 3 from Table 2. The primer compositions were as follows.
Пример 2 (Сравнительный) (Патент США № 5,898,052, Пример 1, Таблица 2)Example 2 (Comparative) (US Patent No. 5,898,052, Example 1, Table 2)
Пример 3 (Сравнительный) (Патент США № 5,898,052, Пример 3, Таблица 2)Example 3 (Comparative) (US Patent No. 5,898,052, Example 3, Table 2)
Следующие Примеры представляют композиции прозрачного верхнего покрытия на основе полиэпоксид-поликислотных отвердителей. В Примере 4 в качестве отвердителя используется поликислота Примера А, а в Примере 5 в качестве отвердителя используется поликислота Примера В.The following Examples provide clear topcoat compositions based on polyepoxide-polyacid hardeners. In Example 4, the polyacid of Example A is used as a hardener, and in Example 5, the polyacid of Example B is used as a hardener.
Пример 4Example 4
Прозрачная композиция поверхностного покрытия была приготовлена из следующих ингредиентовA clear surface coating composition was prepared from the following ingredients
2 УФ-поглотитель получен от Ciba Additives.
3 "Диоксид кремния В" получен, как описано в патенте США № 11/145,812, выданном 6 июня 2005 г., включенном в настоящий документ в качестве ссылки.
4 Полимер, состоящий из 60% глицидилметакрилата, 30,8% н-бутилметакрилата, 0,2% метилметакрилата, 7% стирола и 2% димера альфа-метилстирола. Mw полимера, имеющего эквивалентную массу эпоксида 237, составляет примерно 2500, исходя из сухих веществ. Полимер представляет собой 64% сухих веществ в н-пентилпропионате.
5 Циклоалифатический диэпоксид получен от Dow Chemical Co.
6 Меламинформальдегидная смола получена от CYTEC Industries, Inc.
7 Светостабилизатор получен от New York Fine Chemicals.
8 Сополимер простого полиэфира/диметилполисилоксана получен от Byk Chemie.
9 Не содержащий кремнийорганических материалов полимер, полученный от Dyno Cytec, который был разбавлен до 50% раствора в смеси н-бутилацетата и Butyl Cellosolve® Acetate 1/1, полученного от Dow Chemical Co.
10 Тонкодисперсный диоксид кремния HDK® H30LM, полученный от Wacker Chemie AG, диспергирован в полимере, состоящем из 55% 4-метилгексагидрофталевого ангидрида, 23% гексагидрофталевого ангидрида и 22% триметилол пропана в н-бутилацетате, с Mw примерно 650 и кислотной эквивалентной массой 205, исходя из сухого вещества, при 72,5% сухих веществ.
11 Полимер, состоящий из 55% 4-метилгексагидрофталевого ангидрида, 23% гексагидрофталевого ангидрида и 22% триметилол пропана в н-бутилацетате, с Mw примерно 650 и кислотной эквивалентной массой 205, исходя из сухого вещества, при 72,5% сухих веществ.
12 Амин получен от Albemarle Corp. 1 Solvent obtained from Dow Chemical Co.
2 UV absorber obtained from Ciba Additives.
3 "Silica B" is prepared as described in US Pat. No. 11 / 145,812, issued June 6, 2005, incorporated herein by reference.
4 Polymer consisting of 60% glycidyl methacrylate, 30.8% n-butyl methacrylate, 0.2% methyl methacrylate, 7% styrene and 2% alpha-methyl styrene dimer. The Mw of a polymer having an equivalent mass of epoxy 237 is about 2500, based on solids. The polymer is 64% solids in n-pentylpropionate.
5 Cycloaliphatic diepoxide obtained from Dow Chemical Co.
6 Melamine formaldehyde resin obtained from CYTEC Industries, Inc.
7 light stabilizers derived from New York Fine Chemicals.
8 Polyether / dimethylpolysiloxane copolymer obtained from Byk Chemie.
9 Silicone-free polymer obtained from Dyno Cytec, which was diluted to a 50% solution in a mixture of n-butyl acetate and Butyl Cellosolve® Acetate 1/1, obtained from Dow Chemical Co.
10 The finely divided silica HDK® H30LM obtained from Wacker Chemie AG is dispersed in a polymer consisting of 55% 4-methylhexahydrophthalic anhydride, 23% hexahydrophthalic anhydride and 22% trimethylol propane in n-butyl acetate, with an Mw of about 650 and acid equivalent weight based on solids, at 72.5% solids.
11 A polymer consisting of 55% 4-methylhexahydrophthalic anhydride, 23% hexahydrophthalic anhydride and 22% trimethylol propane in n-butyl acetate, with an Mw of about 650 and an acid equivalent weight of 205, based on dry matter, at 72.5% solids.
12 Amine obtained from Albemarle Corp.
Пример 5 (Сравнительный)Example 5 (Comparative)
Композиция прозрачного верхнего покрытия была приготовлена из следующих ингредиентовA clear topcoat composition was prepared from the following ingredients
Следующие Примеры представляют пигментированные прозрачные многослойные покрытия с использованием композиций пигментированного базового покрытия на водной основе и прозрачного верхнего покрытия Примеров 4 и 5.The following Examples present pigmented clear multilayer coatings using water-based pigmented basecoat and clear topcoat compositions of Examples 4 and 5.
Прозрачные пленкообразующие композиции Примеров 4 и 5 были нанесены распылением на пигментированные базовые покрытия на водной основе, как показано ниже в таблицах, для получения многослойных "цветных плюс прозрачных" покрытий поверх загрунтованных стальных панелей с гальванопокрытием. Панели представляли собой холоднокатаные стальные панели ACT (10,16 см на 30,48 см) с гальванопокрытием ED6060, полученные от ACT Laboratories, Inc. Панели были покрыты или HWB9517, черным пигментированным базовым покрытием на водной основе, полученным от PPG Industries, или HWT36427, серебряным пигментированным базовым покрытием на водной основе, полученным от PPG Industries. Базовые покрытия были нанесены автоматическим распылением на стальные панели с гальванопокрытием при температуре окружающей среды (примерно 70°F (21°C)). Толщина сухой пленки для базового покрытия была установлена примерно от 0,5 до 0,7 милов (примерно 12-17 микрометров). Панели базового покрытия обезвоживались в течение 5 минут при 176°F (80°C) до нанесения прозрачного покрытия.The transparent film-forming compositions of Examples 4 and 5 were sprayed onto water-based pigmented basecoats, as shown in the tables below, to obtain multilayer “color plus transparent” coatings on top of the electroplated primed steel panels. The panels were cold rolled ACT steel panels (10.16 cm by 30.48 cm) plated with ED6060 obtained from ACT Laboratories, Inc. The panels were coated with either HWB9517, a black pigmented water-based basecoat obtained from PPG Industries, or HWT36427, a silver pigmented water-based basecoat, obtained from PPG Industries. The basecoats were sprayed onto electroplated steel panels at ambient temperature (approximately 70 ° F (21 ° C)). The dry film thickness for the basecoat was set from about 0.5 to 0.7 mils (about 12-17 micrometers). The basecoat panels were dehydrated for 5 minutes at 176 ° F (80 ° C) until a clear coating was applied.
Композиции базового покрытия (Примеры 1-3) были нанесены автоматическим распылением на загрунтованные стальные панели с гальванопокрытием при температуре окружающей среды (примерно 70°F (21°C)). Используемые панели представляли собой холоднокатаные стальные панели ACT (10,16 см на 30,48 см) с гальванопокрытием ED6060, полученные от ACT Laboratories, Inc. Для базового покрытия толщина сухой пленки была установлена примерно 0,6 до 0,8 милов (примерно 16-19 микрометров). Панели базового покрытия сушили в течение 5 минут при 176°F (80°C) до нанесения прозрачного покрытия.The basecoat compositions (Examples 1-3) were sprayed onto primed galvanized coated steel panels at ambient temperature (approximately 70 ° F (21 ° C)). The panels used were ACT cold-rolled steel panels (10.16 cm by 30.48 cm) plated with ED6060 obtained from ACT Laboratories, Inc. For the basecoat, a dry film thickness of about 0.6 to 0.8 mils (about 16-19 micrometers) was set. The basecoat panels were dried for 5 minutes at 176 ° F (80 ° C) until a clear coating was applied.
Композиция прозрачного покрытия Примера 4 была нанесена автоматическим распылением на покрытые базовым покрытием панели при температуре окружающей среды двумя покрытиями с продувкой в окружающей среде между нанесениями. Установленная толщина сухой пленки прозрачного покрытия составляла 1,7 милов (примерно 43 микрометра). Покрытия оставили на воздухе для быстрого испарения при температуре окружающей среды до помещения в печь. Панели сушили в течение тридцати минут при 260°F (127°C) для полного отверждения покрытия(ий). Панели были проверены на показатели внешнего вида (такие как 20° блеск, DOI, цвет и флоп-индекс). Результаты представлены ниже.The transparent coating composition of Example 4 was sprayed onto the basecoat coated panels at ambient temperature with two coatings with an ambient blow between applications. The installed dry film thickness of the clear coat was 1.7 mils (approximately 43 micrometers). The coatings were left in the air for rapid evaporation at ambient temperature before being placed in the oven. The panels were dried for thirty minutes at 260 ° F (127 ° C) to completely cure the coating (s). The panels were tested for appearance indicators (such as 20 ° gloss, DOI, color, and flop index). The results are presented below.
Базовое покрытие/прозрачное покрытиеExample
Basecoat / Clearcoat
2 Блеск при 20° измеряли с помощью статистического блескомера NOVO-GLOSS, полученного от Gardco.
3 DOI (Четкость изображения) измеряли посредством измерителя DOI/HAZE, модель 807А, полученного от Tricor Systems, Inc. 1 The indicator corresponding to the ratio of the mirror reflection coefficient to the angular, obtained using a multi-angle spectrophotometer X-Rite MA68II. The higher the number, the better the flop effect.
2 Gloss at 20 ° was measured using a NOVO-GLOSS statistical glossometer obtained from Gardco.
3 DOI (Image Clarity) was measured using a DOI / HAZE meter, Model 807A, obtained from Tricor Systems, Inc.
Данные, представленные выше в Таблице 1, показывают, что многослойное покрытие базовое покрытие/прозрачное покрытие настоящего изобретения, в котором прозрачное покрытие основано на полиэпоксидном-поликислотном отвердителе и наносится поверх завершающего покрытия на водной основе, имеет превосходный внешний вид по сравнению с многослойными покрытиями, в которых прозрачное покрытие наносится поверх базового покрытия на основе растворителя.The data presented in Table 1 above shows that the multilayer basecoat / clearcoat of the present invention, in which the clearcoat is based on a polyepoxide-polyacid hardener and is applied over a water-based topcoat, has an excellent appearance compared to multi-layer coatings, in which a transparent coating is applied over a solvent-based basecoat.
Следующие Примеры относятся к многослойным пигментированным прозрачным покрытиям, в которых композиции прозрачного верхнего покрытия Примеров 4 и 5 нанесены поверх пигментированного базового покрытия на водной основе.The following Examples relate to multilayer pigmented clear coatings in which the clear topcoat compositions of Examples 4 and 5 are applied over a water-based pigmented basecoat.
Каждая композиция прозрачных покрытий Примеров 4 и 5 была автоматически нанесена распылением на покрытую базовым покрытием панель при температуре окружающей среды двумя покрытиями с продувкой в окружающей среде между нанесениями. Установленная толщина сухой пленки прозрачного покрытия составляла 1,7 милов (примерно 43 микрометра). Все покрытия оставляли для продувки воздухом при температуре окружающей среды перед отверждением. Панели нагревались в печи в течение тридцати минут при 260°F (127°C) для полного отверждения покрытия(ий). Панели были проверены на такие показатели, как стойкость к царапанию (автомойка Amtec и Прибор для измерения прочности на истирание Atlas) и влагостойкость (140°F (60°C) и 110°F (43°C) в приборе для испытания на отверждение QCT и 100°F (38°C) во влажной камере). Свойства покрытий представлены ниже в таблицах.Each composition of the transparent coatings of Examples 4 and 5 was automatically sprayed onto a basecoated panel at ambient temperature with two coatings blowing in the environment between applications. The installed dry film thickness of the clear coat was 1.7 mils (approximately 43 micrometers). All coatings were left to purge with air at ambient temperature before curing. The panels were heated in an oven for thirty minutes at 260 ° F (127 ° C) to completely cure the coating (s). The panels were tested for performance such as scratch resistance (Amtec car wash and Atlas abrasion resistance tester) and moisture resistance (140 ° F (60 ° C) and 110 ° F (43 ° C) in a QCT cure tester and 100 ° F (38 ° C) in a humid chamber). The properties of the coatings are presented in the tables below.
1. Акриловый палец прибора Atlas AATCC Crockemeter, модель СМ-5, изготовленного Atlas Electric Devices Company, Chicago, Ill., был покрыт куском войлочной ткани размером два дюйма на два дюйма (3 см на 3 см), полученной от Atlas Electric Devices, и куском девяти (9) микронной полирующей бумаги размером два дюйма на два дюйма (3 см на 3 см), полученной от 3 М Company.
2. Покрытую панель скребка протерли 10 раз (10 двойных трений) с использованием Crockmeter.
3. Испытание повторяли по меньшей мере один раз с заменой войлочной ткани и полирующей бумаги после каждого испытания.
4. Блеск 20° измерили с использованием вышеуказанного блескомера Novo-Gloss как на непоцарапанной части панели, так и на поцарапанных частях панели. Разница в блеске была мерой твердости поверхности. Чем меньше разница, тем больше твердость поверхности.
2 Испытание автомобильной мойкой осуществляли с использованием автоматической мойки для автомобилей Amtec. Данный используемый метод испытания состоял из Amtec Car Wash Lab Apparatus для осуществления протокола испытаний и моющей суспензии из 30 граммов щебня Sikron SH200 на 20 литров водопроводной воды, как описано в DIN 55668. Показатели 20° блеска регистрировали с использованием статистического блескомера Novo-Gloss™ от Gardco®. Amtec Car Wash Lab Apparatus для осуществления протокола испытаний и Sikron SH200 получены от Amtec Kistler GmbH. 1 Test on the device for measuring abrasion resistance was carried out in the following way:
1. The Atlas AATCC Crockemeter acrylic finger, model CM-5, manufactured by Atlas Electric Devices Company, Chicago, Ill., Was coated with a two inch by two inch (3 cm by 3 cm) piece of felt obtained from Atlas Electric Devices, and a piece of nine (9) micron polishing paper of two inches by two inches (3 cm by 3 cm) size, obtained from 3 M Company.
2. The coated scraper panel was rubbed 10 times (10 double friction) using a Crockmeter.
3. The test was repeated at least once with the replacement of felt fabric and polishing paper after each test.
4. 20 ° gloss was measured using the above Novo-Gloss gloss meter on both the non-scratched part of the panel and the scratched parts of the panel. Gloss difference was a measure of surface hardness. The smaller the difference, the greater the surface hardness.
2 A car wash test was performed using an automatic car wash for Amtec vehicles. This test method used consisted of an Amtec Car Wash Lab Apparatus for the implementation of a test protocol and a washing suspension of 30 grams of Sikron SH200 gravel per 20 liters of tap water as described in DIN 55668. The 20 ° gloss values were recorded using a Novo-Gloss ™ statistical gloss meter from Gardco®. The Amtec Car Wash Lab Apparatus for implementing the test report and the Sikron SH200 were obtained from Amtec Kistler GmbH.
Экспериментальные данные в Таблице 2 показывают, что многослойные покрытия настоящего изобретения имеют улучшенную стойкость к царапанию по отношению к сравнительному примеру при определении испытанием автомобильной мойкой.The experimental data in Table 2 show that the multilayer coatings of the present invention have improved scratch resistance with respect to the comparative example when determined by a car wash test.
Небольшое помутнение8 several
Slight turbidity
Небольшое помутнение8 Frequent
Slight turbidity
Оценка пузырения соответствует ASTM D714-87. № 10 показывает отсутствие пузырения. № 8 показывает мельчайшие пузырьки, легко заметные невооруженным глазом. Частота образования пузырьков отмечена как частые, средней частоты, умеренные и несколько. Оценкой для помутнения является визуальное наблюдение.Bubble rating is in accordance with ASTM D714-87. No. 10 shows the absence of bubbling. No. 8 shows the smallest bubbles easily visible to the naked eye. The frequency of bubble formation is marked as frequent, medium frequency, moderate and somewhat. Assessment for turbidity is visual observation.
Экспериментальные данные, представленные в Таблице 3, показывают, что многослойные покрытия изобретения и сравнительного примера имеют хорошую влагостойкость, причем многослойные покрытия изобретения имеют лучшую влагостойкость, определенную 4-дневным испытанием при 140°F.The experimental data presented in Table 3 show that the multilayer coatings of the invention and comparative example have good moisture resistance, and the multilayer coatings of the invention have better moisture resistance, determined by a 4-day test at 140 ° F.
Хотя конкретные варианты реализации данного изобретения были описаны выше в настоящем документе в целях иллюстрации, специалист поймет, что могут быть сделаны многочисленные изменения в деталях настоящего изобретения без отклонения от изобретения, которое определено в прилагаемой формуле изобретения.Although specific embodiments of the present invention have been described above for purposes of illustration, one skilled in the art will appreciate that numerous changes may be made in the details of the present invention without departing from the invention as defined in the appended claims.
Claims (21)
(а) базовое покрытие наносят из пигментированной пленкообразующей композиции на водной основе, и
(б) прозрачное верхнее покрытие наносят из пленкообразующей композиции, включающей
(i) полиэпоксид и
(ii) поликислотный отвердитель, образованный размыканием кольца ангидрида полиосновной кислоты гидроксильными группами сложного полиэфира, полученного реакцией многоосновной кислоты с избытком полиола, в котором многоосновная кислота имеет углеводородную цепь, содержащую по меньшей мере 20 соседних атомов углерода между группами карбоновой кислоты.1. A multicomponent multilayer coating composition comprising a pigmented film-forming composition serving as a base coating and a transparent film-forming composition serving as a transparent topcoat over the base coating, in which
(a) a base coat is applied from a water-based pigmented film-forming composition, and
(b) a clear topcoat is applied from a film-forming composition comprising
(i) polyepoxide and
(ii) a polyacid hardener formed by opening the ring of a polybasic acid anhydride with hydroxyl groups of a polyester obtained by reacting a polybasic acid with an excess of polyol, in which the polybasic acid has a hydrocarbon chain containing at least 20 adjacent carbon atoms between carboxylic acid groups.
(а) полимер с реакционными функциональными группами и
(б) отвердитель с функциональными группами, способными вступать в реакцию с функциональными группами (а).2. The composition according to claim 1, in which the pigmented film-forming composition on a water basis includes
(a) a polymer with reactive functional groups and
(b) a hardener with functional groups capable of reacting with functional groups (a).
(i) присутствует в пленкообразующей композиции (б) в количестве 20-80 мас.%, и
(ii) присутствует в количестве 0,5-50 мас.%;
массовые концентрации в процентах основаны на общей массе сухих веществ смолы.15. The composition according to claim 1, in which
(i) is present in the film-forming composition (b) in an amount of 20-80 wt.%, and
(ii) is present in an amount of 0.5-50 wt.%;
mass percentages are based on the total solids of the resin.
(а) базовое покрытие наносят из пигментированной пленкообразующей композиции на водной основе, и
(б) прозрачное верхнее покрытие наносят из пленкообразующей композиции, включающей
(i) полиэпоксид, и
(ii) поликислотный отвердитель, образованный размыканием кольца ангидрида полиосновной кислоты гидроксильными группами сложного полиэфира, полученного реакцией жирной дикарбоновой кислоты с избытком полиола, имеющего количество функциональных групп больше 2.16. A multicomponent multilayer coating composition comprising a pigmented film-forming composition serving as a base coating and a transparent film-forming composition serving as a transparent topcoat over the base coating, in which
(a) a base coat is applied from a water-based pigmented film-forming composition, and
(b) a clear topcoat is applied from a film-forming composition comprising
(i) polyepoxide, and
(ii) a polyacid hardener formed by opening the ring of an anhydride of polybasic acid with hydroxyl groups of a polyester obtained by reacting a fatty dicarboxylic acid with an excess of a polyol having a number of functional groups greater than 2.
(i) присутствует в пленкообразующей композиции (б) в количестве 30-40 мас.%, и
(ii) присутствует в количестве 5-20 мас.%;
массовые концентрации в процентах основаны на общей массе сухих веществ смолы в (б). 21. The composition according to clause 16, in which
(i) is present in the film-forming composition (b) in an amount of 30-40 wt.%, and
(ii) is present in an amount of 5-20 wt.%;
mass percentages are based on the total dry solids of the resin in (b).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/608,423 | 2006-12-08 | ||
US11/608,423 US20080138627A1 (en) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | Color-plus-clear composite coatings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2406573C1 true RU2406573C1 (en) | 2010-12-20 |
Family
ID=39301098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009126133A RU2406573C1 (en) | 2006-12-08 | 2007-11-08 | Colour plus transparent multilayer coat |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20080138627A1 (en) |
EP (1) | EP2117726A1 (en) |
JP (1) | JP2010512427A (en) |
KR (1) | KR20090089898A (en) |
CN (1) | CN101583438A (en) |
CA (1) | CA2671726A1 (en) |
RU (1) | RU2406573C1 (en) |
UA (1) | UA92271C2 (en) |
WO (1) | WO2008073645A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599305C1 (en) * | 2012-08-28 | 2016-10-10 | Мазда Мотор Корпорейшн | Laminated coating film and coated article |
RU2650116C2 (en) * | 2012-08-28 | 2018-04-09 | БАСФ Коатингс ГмбХ | Polymer in multi-layer color and/or decorative coating systems |
RU2734931C1 (en) * | 2017-05-16 | 2020-10-26 | Ппг Индастриз Огайо, Инк. | Curable film compositions containing hydroxyl functional acrylic polymers, bis-urea compounds and multilayer composite coatings |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8743364B2 (en) | 2009-12-02 | 2014-06-03 | Axalta Coating Systems Ip Co., Llc | Method and system for matching color and coarseness appearance of coatings |
MX2012006870A (en) * | 2009-12-18 | 2012-06-27 | Du Pont | Method for coating measurement. |
US11123764B2 (en) * | 2016-02-18 | 2021-09-21 | Basf Coatings Gmbh | Use of low-molecular carboxylic acids in aqueous base coats |
CA3084272A1 (en) * | 2017-12-07 | 2019-06-13 | Basf Coatings Gmbh | Scratch and mar resistant automotive coatings |
KR101969259B1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-04-15 | 엄우진 | Heating Type Of Colour Colouring Method For Product Deposition Surface |
US11053361B2 (en) | 2019-03-15 | 2021-07-06 | Chroma Color Corporation | Colorant and additive concentrate carrier system with efficacy over a wide range of polymeric processing temperatures |
US11859061B2 (en) | 2019-03-15 | 2024-01-02 | Chroma Color Corporation | Colorant and additive concentrate carrier system with efficacy over a wide range of polymeric processing temperatures |
CN114051520A (en) * | 2019-07-02 | 2022-02-15 | 巴斯夫涂料有限公司 | 2K varnish composition, preparation and use thereof |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4147679A (en) * | 1976-06-02 | 1979-04-03 | Ppg Industries, Inc. | Water-reduced urethane coating compositions |
US4102942A (en) * | 1976-07-29 | 1978-07-25 | Union Carbide Corporation | Compositions of high solids content comprising carboxylic polymer and aliphatic diepoxide |
US4195000A (en) * | 1978-03-17 | 1980-03-25 | Gaf Corporation | Impact modified thermoplastic copolyester |
DE3166673D1 (en) * | 1980-04-14 | 1984-11-22 | Ici Plc | Multi-layer coating process involving use of aqueous basecoat composition containing crosslinked polymer microparticles and having a pseudoplastic or thixotropic character |
US4681811A (en) * | 1985-08-19 | 1987-07-21 | Ppg Industries, Inc. | Color plus clear coatings employing polyepoxides and polyacid curing agents in the clear coat |
US4650718A (en) * | 1985-08-19 | 1987-03-17 | Ppg Industries, Inc. | Color plus clear coatings employing polyepoxides and polyacid curing agents |
US4791168A (en) * | 1987-04-15 | 1988-12-13 | Basf Corporation, Inmont Division | Polyurethane resins in water-dilutable basecoats having low flash and quick-drying characteristics |
US5084541A (en) * | 1988-12-19 | 1992-01-28 | American Cyanamid Company | Triazine crosslinking agents and curable compositions |
US5196485A (en) * | 1991-04-29 | 1993-03-23 | Ppg Industries, Inc. | One package stable etch resistant coating |
CA2163518A1 (en) * | 1993-05-24 | 1994-12-08 | Akira Kasari | Process for forming overcoat |
US5468802A (en) * | 1994-07-18 | 1995-11-21 | Ppg Industries, Inc. | Low volatile organic content automotive refinish coating composition |
JPH09100439A (en) * | 1995-10-05 | 1997-04-15 | Kansai Paint Co Ltd | Base coat coating material composition for finish coating and coating thereof |
WO1997029854A1 (en) * | 1996-02-20 | 1997-08-21 | Ppg Industries, Inc. | Color-plus-clear composite coating, process for making it and coated article |
US5853809A (en) * | 1996-09-30 | 1998-12-29 | Basf Corporation | Scratch resistant clearcoats containing suface reactive microparticles and method therefore |
CA2230612A1 (en) * | 1997-04-24 | 1998-10-24 | Basf Corporation | Acid epoxy-isocyanate clear coat systems |
CA2321452C (en) * | 1998-02-18 | 2004-05-25 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Multi-component composite coating composition and coated substrate |
US6169150B1 (en) * | 1998-12-02 | 2001-01-02 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Coating compositions with dicarboxylic half ester containing polymers and polyanhydride curing agents |
JP2003089764A (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Nissan Motor Co Ltd | Clear coating material composition and double layer coating film using the same |
US20060188722A1 (en) * | 2005-02-22 | 2006-08-24 | Daniella White | Colloidal particle sols, methods for preparing and curable film-forming compositions containing the same |
US8143341B2 (en) * | 2006-03-29 | 2012-03-27 | Ppg Industries Ohio, Inc | Aqueous coating compositions |
US20070244258A1 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-18 | Shanti Swarup | Clear coating compositions with improved scratch resistance |
-
2006
- 2006-12-08 US US11/608,423 patent/US20080138627A1/en not_active Abandoned
-
2007
- 2007-11-08 WO PCT/US2007/084034 patent/WO2008073645A1/en active Application Filing
- 2007-11-08 CA CA 2671726 patent/CA2671726A1/en not_active Abandoned
- 2007-11-08 UA UAA200907088A patent/UA92271C2/en unknown
- 2007-11-08 JP JP2009540359A patent/JP2010512427A/en active Pending
- 2007-11-08 KR KR1020097014163A patent/KR20090089898A/en not_active Application Discontinuation
- 2007-11-08 RU RU2009126133A patent/RU2406573C1/en not_active IP Right Cessation
- 2007-11-08 EP EP20070844965 patent/EP2117726A1/en not_active Withdrawn
- 2007-11-08 CN CNA2007800493469A patent/CN101583438A/en active Pending
-
2010
- 2010-01-18 US US12/688,937 patent/US20100119834A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599305C1 (en) * | 2012-08-28 | 2016-10-10 | Мазда Мотор Корпорейшн | Laminated coating film and coated article |
RU2650116C2 (en) * | 2012-08-28 | 2018-04-09 | БАСФ Коатингс ГмбХ | Polymer in multi-layer color and/or decorative coating systems |
RU2734931C1 (en) * | 2017-05-16 | 2020-10-26 | Ппг Индастриз Огайо, Инк. | Curable film compositions containing hydroxyl functional acrylic polymers, bis-urea compounds and multilayer composite coatings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20080138627A1 (en) | 2008-06-12 |
CN101583438A (en) | 2009-11-18 |
US20100119834A1 (en) | 2010-05-13 |
EP2117726A1 (en) | 2009-11-18 |
WO2008073645A1 (en) | 2008-06-19 |
UA92271C2 (en) | 2010-10-11 |
JP2010512427A (en) | 2010-04-22 |
CA2671726A1 (en) | 2008-06-19 |
KR20090089898A (en) | 2009-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2406573C1 (en) | Colour plus transparent multilayer coat | |
US6677045B1 (en) | Multi-layer paints and method for producing the same | |
US6291564B1 (en) | Aqueous coating compositions, coated substrate and method related thereto | |
KR930009302B1 (en) | Paint composites | |
KR930009301B1 (en) | Paint composites | |
JP2863076B2 (en) | Curable resin composition, coating composition and coating film forming method | |
JPH07508794A (en) | Method for preparing color-clear composite coatings with acid etching resistance | |
US5565243A (en) | Color-clear composite coatings having improved hardness, acid etch resistance, and mar and abrasion resistance | |
EP0531510A1 (en) | Post-extended anionic polyurethane dispersion | |
EP1042402B2 (en) | Curable film-forming compositions | |
US5492961A (en) | Physically drying water-based coating agents and use thereof | |
JPH0525916B2 (en) | ||
KR930009300B1 (en) | Paint composites | |
JP2683845B2 (en) | Topcoat film formation method | |
KR101294443B1 (en) | Coating composition | |
WO2008023224A1 (en) | Resin compositions for coatings and coating compositions wherein these are used | |
EP1404769A1 (en) | Waterborne coating composition and a paint system thereof having improved chip resistance | |
JPH10503534A (en) | Curable resin composition, coating composition, coating film forming method and coated article | |
JP2922915B2 (en) | Thermosetting coating composition | |
JP3996636B2 (en) | Abrasion resistant coating composition | |
JP2003226843A (en) | Water-based metallic coating material and method for forming double-layer coating film | |
JPH02289630A (en) | Thermoplastic water-paint for plastic and coating with the paint | |
JP2801504B2 (en) | Curable resin composition, coating composition and coating film forming method | |
JPH1046100A (en) | Coating composition and formation of coating film | |
JP2008019283A (en) | Coating composition and method for forming coated film |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111109 |